機械設(shè)計制造中仿真技術(shù)的應(yīng)用探討

劉海超 赤峰工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院

仿真技術(shù)對提高機械設(shè)計制造具有十分重要的作用，不僅能夠提高設(shè)備的制造效率，優(yōu)化產(chǎn)生的設(shè)計工藝流程，還有利于提升設(shè)備的整體運行效果與模擬產(chǎn)品的運行效果，同時，還打破了傳統(tǒng)的機械設(shè)計行業(yè)的傳統(tǒng)設(shè)計行業(yè)的設(shè)計觀念，通過仿真設(shè)備，設(shè)計人員可以利用計算機技術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)合作開發(fā)、設(shè)計、模擬與仿真，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計中出現(xiàn)的問題，從而提出有效的解決措施。

一、仿真技術(shù)在機械設(shè)計制造的應(yīng)用分析

計算機技術(shù)的發(fā)展促進仿真技術(shù)在各個行業(yè)中的應(yīng)用，仿真技術(shù)利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將不同區(qū)域的機械設(shè)計者連接在一起，便于設(shè)計者利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作，共同設(shè)計建模開展新產(chǎn)品，這樣就可以提高產(chǎn)品的設(shè)計效率，減少大量制造失誤而帶來的產(chǎn)品問題，節(jié)約了產(chǎn)品的開發(fā)成本，對提高產(chǎn)品的安全性與穩(wěn)定性具有十分重要的作用。機械制造設(shè)計過程是極其繁雜的，如果還采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法，就必須對各個環(huán)節(jié)進行分析，對各種零件進行復雜的系統(tǒng)設(shè)計與分析實驗，如果在零件設(shè)計的過程中出現(xiàn)失誤，就會耗費大量的時間來分析其中的原因。采用仿真技術(shù)，就可以對零件的各個部分進行虛擬仿真設(shè)計，構(gòu)建零件模型，從而能對各個設(shè)備進行整體性的分析，查找問題存在的原因，在這種現(xiàn)實與虛擬之間進行產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計與研究、測試，根據(jù)需要設(shè)計好的原型進行設(shè)備開發(fā)，從而能提高機械設(shè)備制造的質(zhì)量，同時也有利于企業(yè)工作人員加強對整個機械設(shè)備制造進行監(jiān)控與檢測，降低企業(yè)機械設(shè)備的制造成本，提高機械設(shè)備設(shè)備的制造效率。利用仿真技術(shù)進行設(shè)計，不僅提高了機械制造行業(yè)的效率與設(shè)備制造的準確率、質(zhì)量，同時也降低了企業(yè)在機械設(shè)備產(chǎn)品開發(fā)的成本。

二、仿真技術(shù)在機械制應(yīng)用中的特征

1.分布式的特點。由于計算機網(wǎng)絡(luò)具有分布式工作的特點，可以將不同區(qū)域的工作者聯(lián)系在一起，共同處理機械設(shè)備開發(fā)與設(shè)計的過程，呈現(xiàn)出協(xié)同共同的特征，分布式特征是網(wǎng)絡(luò)的基本特征，使得仿真技術(shù)在機械設(shè)備制造應(yīng)用的分布性特征十分明顯，與仿真技術(shù)可以依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行協(xié)同開發(fā)，使得仿真設(shè)計技術(shù)的分布式特征也十分明顯，而且仿真技術(shù)具有圖形技術(shù)、在線互動、模擬設(shè)計與傳感器應(yīng)用的特點，也呈現(xiàn)出明顯的分布式特征。

2.應(yīng)用范圍廣泛。仿真技術(shù)在各個行業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用，對促進機械設(shè)計制造具有重要作用，仿真技術(shù)可以應(yīng)用機械產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)、維護、測試等過程中，應(yīng)用十分廣泛，可以應(yīng)用與產(chǎn)品的各個環(huán)節(jié)，而且仿真技術(shù)在機械產(chǎn)品的概念設(shè)計、加工過程模擬等過程的作用也十分明顯，而且利用仿真技術(shù)的動力學特點，也可便于對機械設(shè)備的過程進行控制與管理。

3.集成化特點。計算機仿真技術(shù)一個重要的特點就是集成化，利用仿真技術(shù)可以有效的機械設(shè)計的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境與制造環(huán)境聚合在一起，為機械產(chǎn)品的開發(fā)提供一個高效的環(huán)節(jié)，從而產(chǎn)品的設(shè)計、模擬、開發(fā)與制造進行全過程的控制，對提高產(chǎn)品的開發(fā)效率具有十分重要的作用。

三、仿真技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用分析

1.仿真技術(shù)在復雜數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。由于計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在現(xiàn)代工程行業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛，利用仿真技術(shù)對產(chǎn)品設(shè)計過程中進行模擬，解決復雜數(shù)據(jù)的問題，可以解決機械設(shè)計中的復雜問題，能夠?qū)⒃O(shè)計中的復雜數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)等問題進行簡單化、層次化，可以節(jié)省產(chǎn)生的設(shè)計與制造時間，避免在機械設(shè)計操作中出現(xiàn)錯誤，通過將復雜的數(shù)據(jù)進行簡化處理，優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計過程。在產(chǎn)品的設(shè)計到最后成形，利用仿真技術(shù)可以保證數(shù)據(jù)的真實性，通過仿真技術(shù)對產(chǎn)品的結(jié)果、各種參數(shù)進行調(diào)整，形成合適的結(jié)構(gòu)模型，不僅能減少設(shè)備制造過程中的材料浪費，還能推動機械制造行業(yè)的發(fā)展。

2.仿真技術(shù)在復雜機械加工中的應(yīng)用。利用仿真技術(shù)可以模擬產(chǎn)生的生產(chǎn)加工過程，為機械加工處理提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，利用仿真技術(shù)可以快速的對機械設(shè)備的每一個零部件進行細化處理，將復雜的機械加工簡單化處理。例如，在數(shù)控機床的加工生產(chǎn)過程中，為了提供生產(chǎn)的效率，利用計算機仿真技術(shù)，可以快速的對數(shù)據(jù)模塊進行模擬加工，生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)圖形，然后利用仿真模型進行加工生產(chǎn)，從而能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量；在磨削加工中，利用仿真技術(shù)建立數(shù)學模型，并以時間軸為單位，對具體的加工生產(chǎn)過程中進行模擬與改進，從而能夠快速的仿真出磨削的實施方案，提高加工的效率，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對復雜的結(jié)構(gòu)進行處理，提高機械加工的效果。

3.大型機械設(shè)備設(shè)計中仿真技術(shù)的應(yīng)用分析。由于大型設(shè)備的結(jié)構(gòu)復雜，而且包含的零部件也比較多，在具體的設(shè)計與制造過程中，十分復雜，工作人員能夠在短時間內(nèi)配齊所有的零部件，而且在出現(xiàn)問題時，難以查找，降低企業(yè)的生產(chǎn)效率。利用計算機仿真技術(shù)，可以提前將各種零部件仿真出來，形成虛擬化的產(chǎn)品模型，通過不同零件的組合，直接檢查零部件之間的配合與運行狀況，從而能夠節(jié)約產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計的成本，降低產(chǎn)品設(shè)計的二次操作難度。

四、結(jié)束語

仿真技術(shù)具有獨特的模擬仿真優(yōu)勢，在機械設(shè)計制造中的使用，不僅能夠提高產(chǎn)品的設(shè)計效率，還能對復雜產(chǎn)品的零部件進行模擬，從而能使得所有產(chǎn)品的零部件之間能緊密的配合，形成一個完整的機械結(jié)構(gòu)，使得設(shè)備整體運行良好，對提高機械制造產(chǎn)品的效率具有十分重要的作用。